大多数美国国家航空航天局任务需要使用发射锁来保护在发布期间的移动组件或在发布前确保有效载荷。发射锁用于防止不需要的运动并保护受控组件。电流发射锁基于烟火,机电或NITI驱动的销拉拔器,其是一次性激活机制。通常,使用压电激活提供高精度的纳米精度,但它们依靠摩擦来产生位移。在发射期间,产生的振动可以释放致动器部件之间的法向力,允许轴的自由运动,这可能导致致动结构或仪器损坏。该问题对于由滚珠丝杠机构组成的其他线性致动器是常见的。存在许多机制需要多次激活的能力,并且所公开的概念解决了这种需求。

形状记忆合金发射锁的多种配置:圆柱形(左)和锁定(中心)的圆锥形弯曲,并解锁和分离(右)配置。
所提出的发射锁定机构由形状记忆合金(SMA)驱动,允许启动的受控激活和可重复性。为此目的,NITI SMA环用作执行器。设备锁定使用执行器的机制,防止在发射期间的运动,并在接收激活命令时释放它。金博宝app下载金锁定使用具有低质量的简单配置简化电流发射锁,需要低功耗。该机制可重复使用多次激活,并且不会引入额外的冲击或振动。

锁包括SMA环和圆柱形目标元件。通过允许SMA环的直径变化的适配器将目标元件和SMA元件安装在一个结构上和SMA元件上。目标元件具有大的刚度,而适配器具有大的轴向刚度,但径向刚度低。使用预热的NITI SMA材料作为致动器,通过加热产生5%或更多的变形,使用来自马氏体相至奥氏体相的相转变。相转变可以是正的或阴性的。相转变温度可以通过所选合金的组成来控制。NITI合金具有马氏体到奥氏体转换,以高于650°C的温度。使用SMA材料的发射锁定机构预计不会通过以下温度的自激活改变锁定状态。

这项工作由Mircea Badescu,Xiaoqi Bao,以及Caltech的Yoseph Bar-Cohen为NASA的喷射推进实验室完成。NPO-49294


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形状记忆合金的发射锁

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本文首先出现在2014年7月份的问题美国宇航局金宝搏官网技术简报杂志。

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